高層建筑施工中懸挑式腳手架存在問題的對(duì)策研究

□ 顧玉萍 周 濤

為了適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化的腳步越來(lái)越快，高層建筑在我國(guó)大、中城市如雨后春筍般涌現(xiàn)，為了配合高層建筑施工需求，懸挑腳手架運(yùn)用越來(lái)越廣泛，有時(shí)多層建筑也由于工期要求樓層采用懸挑腳手架，以盡快拆除底層落地腳手架，讓出場(chǎng)地進(jìn)行地面管線、路面及綠化施工等。懸挑式腳手架作為新型模板及腳手架應(yīng)用技術(shù)，是建設(shè)部重點(diǎn)推廣的建筑業(yè)十大新技術(shù)之一，它在高層建筑中得到應(yīng)用的同時(shí)，也存在一些問題。結(jié)合揚(yáng)州德輝·天璽灣花園項(xiàng)目對(duì)懸挑式鋼管腳手架在施工中存在的問題作一些探討研究，并給出建議。

一、懸挑腳手架存在的問題

(一)型鋼懸挑外腳手架施工現(xiàn)場(chǎng)混亂。專業(yè)隊(duì)伍的管理水平有限、人員技術(shù)素質(zhì)不一，沒有定期培訓(xùn)，或無(wú)證上崗，項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)管理雜亂，導(dǎo)致懸挑外用腳手架搭設(shè)進(jìn)度和安全都存在問題。

(二)施工方案編制不嚴(yán)謹(jǐn)。施工方案套用其它工程方案或內(nèi)容不全，重點(diǎn)不突出，針對(duì)性不強(qiáng)。普遍缺少平面、立面、剖面和節(jié)點(diǎn)詳圖。計(jì)算書中荷載考慮不全，受力簡(jiǎn)圖不符合實(shí)際，收集或簡(jiǎn)算的數(shù)據(jù)有偏差，導(dǎo)致最后結(jié)果錯(cuò)誤。有的計(jì)算書延用其它工程，或內(nèi)容不全，簡(jiǎn)圖代替，沒有編寫實(shí)施說(shuō)明書，缺少應(yīng)急救援預(yù)案，或者應(yīng)急救援預(yù)案內(nèi)容不全，對(duì)方案描述不詳細(xì)，特別是懸挑腳手架的主要搭設(shè)方法及檢查驗(yàn)收交代不清，無(wú)法指導(dǎo)施工。更有甚者照抄驗(yàn)收規(guī)范或者書本，把技術(shù)、組織、安全，文明施工、降低成本和綠色環(huán)保措施寫的非常詳細(xì)，篇幅特別大，卻不切合工程實(shí)際。

(三)懸挑鋼梁固定——壓環(huán)預(yù)埋與型鋼后安裝定位偏差問題且存在安全隱患。懸挑式腳手架就是在高層建筑結(jié)構(gòu)上向外跳出鋼梁。鋼梁支座常規(guī)施工方法是在懸挑層結(jié)構(gòu)施工時(shí)先按設(shè)計(jì)方案預(yù)埋鋼筋壓(套)環(huán)，梁板砼完成后進(jìn)行鋼梁的安裝焊接固定，最后逐層進(jìn)行外架搭設(shè)與卸貨等常規(guī)腳手架施工工序。壓環(huán)預(yù)埋與型鋼安裝分別在砼澆筑前后進(jìn)行，后安裝的型鋼需插入壓環(huán)進(jìn)行焊接固定，因壓環(huán)在砼澆筑前的定位偏差及澆灌過(guò)程中的擾動(dòng)等原因，兩次施工很難保證緊密結(jié)合。

(四)在外懸挑腳手架施工中，建筑物轉(zhuǎn)角、陽(yáng)臺(tái)等細(xì)部構(gòu)造也給架體施工帶來(lái)了難度。建筑施工過(guò)程中，由于主體結(jié)構(gòu)、懸挑長(zhǎng)度等因素需搭設(shè)不同的懸挑架體形式。主要有:懸臂式、斜拉式(鋼絲繩受力)、斜撐式(常用型鋼作下斜撐)三種，這些細(xì)部腳手架搭設(shè)如何處理十分麻煩。

(五)當(dāng)不同架體形式在同一工程中使用時(shí)，不同懸挑腳手架結(jié)構(gòu)體系的相對(duì)沉降變形量相差不大。這就造成腳手架基礎(chǔ)沉降不均勻，會(huì)引起架體由局部到整體的破壞，甚至坍塌。

(六)連接接點(diǎn)存在問題。主要表現(xiàn)在型鋼與結(jié)構(gòu)連接;連墻件與懸挑架連接;兜底鋼絲繩與型鋼連接;卸貨鋼絲繩與架子連接位置不準(zhǔn)、方法不對(duì)和數(shù)量不夠。

(七)每段懸挑架搭設(shè)高度過(guò)大。這就使外挑型鋼加大截面、卸貨增加難度，也不利于工程成本節(jié)約。

(八)架體施工中技術(shù)交底不透徹。

二、懸挑腳手架在架體實(shí)施中的建議

(一)施工管理規(guī)范化。型鋼懸挑外腳手架應(yīng)由有相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)施工隊(duì)伍負(fù)責(zé)施工，人員應(yīng)培訓(xùn)上崗，符合工種施工的基本條件，現(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)管理規(guī)范，在進(jìn)度和質(zhì)量上得以保證。

(二)懸挑架方案要做到標(biāo)準(zhǔn)化和工具化，條理清晰，表達(dá)明確，一目了然。懸挑架專項(xiàng)施工方案一般分兩大部分，第一部分為方案概述，第二部分是計(jì)算書。第一部分可用文字?jǐn)⑹?，也可用表格說(shuō)明，主要搭設(shè)方法可憑施工經(jīng)驗(yàn)預(yù)先確定，再用第二部分的計(jì)算書來(lái)檢驗(yàn)，如不符合要求，再調(diào)整第一部分中的懸挑架主要搭設(shè)方法。所以，懸挑架中的第二部分是計(jì)算書，主要搭設(shè)方法才是本方案的重中之重。

架體的構(gòu)造一般為縱距、橫距、步距、內(nèi)立桿離墻、和外挑長(zhǎng)度各地區(qū)一般為定數(shù)，因此可根據(jù)架體構(gòu)造要求，懸挑外架的可標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工具化施工(含節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)圖，編制工藝標(biāo)準(zhǔn))。質(zhì)量安全協(xié)會(huì)可統(tǒng)一出版標(biāo)準(zhǔn)圖集，供后參考使用。

技術(shù)、組織、安全，文明施工、降低成本、綠色環(huán)保措施以及應(yīng)急預(yù)案等，只要求書寫與本方案有關(guān)的陳述。那些規(guī)范上已明確規(guī)定的內(nèi)容和書本上的一般做法應(yīng)當(dāng)盡量少寫，以便于技術(shù)交底和檢查驗(yàn)收。準(zhǔn)確選用收集和計(jì)算數(shù)據(jù)，如鋼絲繩的選用，對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度、換算系數(shù)和安全系數(shù)等的選用。以及風(fēng)荷載參數(shù)中，其中基本風(fēng)壓是按工程所在地確定的，可根據(jù)實(shí)際情況選取不同的體形系數(shù)。

(三)懸挑鋼梁固定。為克服鋼筋壓環(huán)與型鋼安裝分別在砼澆筑前后進(jìn)行所帶來(lái)的位置不準(zhǔn)，結(jié)合不緊密和占用工期等問題，建議將型鋼懸挑梁與預(yù)埋壓環(huán)在加工廠預(yù)先焊接制作，在梁板砼澆筑前一次安裝到位，豎向高度采用鋼筋馬蹬按設(shè)計(jì)標(biāo)高支撐控制，水平位置在外架(按規(guī)定懸挑型鋼安裝時(shí)，下面的架子必須高出操作面兩步架，以保證施工安全)的大橫桿上用扣件固定，砼澆筑后就可進(jìn)行懸挑架的搭設(shè)，做到架子與結(jié)構(gòu)同步施工。

現(xiàn)在，預(yù)埋筋為施工現(xiàn)場(chǎng)一般采用的做法，預(yù)埋筋采用兩個(gè)部位埋設(shè)，用來(lái)安裝型鋼梁，型鋼挑梁安裝固定好位置后，兩根預(yù)埋筋采用單面搭接焊，焊接長(zhǎng)度是10d。懸挑鋼梁設(shè)置兩道預(yù)埋筋，末端預(yù)埋筋是受力筋，根據(jù)計(jì)算采用預(yù)埋Φ16圓鋼就可以滿足要求，靠近建筑外邊緣處的預(yù)埋筋是定位筋。末端受力筋應(yīng)選用沒有冷拉處理的Ⅰ級(jí)圓鋼，因?yàn)閼姨袅旱哪┒藶槭芾?/p>

在結(jié)構(gòu)力學(xué)驗(yàn)算方面，型鋼固定預(yù)埋筋的受力驗(yàn)算，一般是可以滿足要求的;但樓板厚度小的除驗(yàn)算預(yù)埋筋的受力，還需驗(yàn)算預(yù)埋筋與結(jié)構(gòu)樓板之間的承載力。在預(yù)埋筋外的樓板應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造配筋措施，宜加設(shè)2Φ12鋼筋，2米長(zhǎng)度2m。當(dāng)預(yù)埋錨筋處的樓板面沒有負(fù)彎矩筋時(shí)，應(yīng)加配Φ6@200×200鋼筋網(wǎng)片2m平方，最好與周邊的樓板負(fù)彎矩鋼筋連接。如圖1所示。

圖1 Φ16預(yù)埋筋示意圖

(四)立面轉(zhuǎn)角處、陽(yáng)臺(tái)等特殊部位。對(duì)于型鋼懸挑外架的特殊部位，如陽(yáng)臺(tái)、架體立面轉(zhuǎn)角處;架體與塔吊、外用電梯、卸料平臺(tái)等設(shè)備需要斷開或開口處等其它特殊部位，應(yīng)有加強(qiáng)措施。

1．架體立面轉(zhuǎn)角處懸挑梁的設(shè)置。高層建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的型鋼外懸挑腳手架，對(duì)于小截面的角柱，在立面墻體的轉(zhuǎn)角處，一般采用處理方法為輻射式布置型鋼梁。因?yàn)椋邔咏ㄖ目蚣苤?有可能還有剪力墻)一般截面較大，采用輻射式布置型鋼挑梁，會(huì)遇到幾根的型鋼懸挑梁會(huì)穿插的框架柱內(nèi)，這會(huì)導(dǎo)致柱縱向力筋發(fā)生偏移，在澆搗混凝土?xí)r，框架柱內(nèi)的型鋼梁處及以下砼會(huì)振搗不密實(shí)，框架柱的質(zhì)量就會(huì)有嚴(yán)重問題，存在重大質(zhì)量安全隱患。采用輻射方式布置型鋼梁的方法，會(huì)使得外腳手架轉(zhuǎn)角處的縱向立桿跨度不同，肯定會(huì)有少部分立桿不能安置在型鋼梁上，使縱向水平桿為受彎構(gòu)件，立桿為虛腳。因?yàn)樵谵D(zhuǎn)角處采布置輻射鋼梁，懸挑梁的長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，施工中由于高空作業(yè)，如果沒有塔吊配合，拆除型鋼梁非常不方便，或者只能割短型鋼梁后再拆除。由此，建議在外架的轉(zhuǎn)角處可改用型鋼三角挑架。型鋼三角挑架可重使用，周轉(zhuǎn)材料得以大大節(jié)約，并且承載裝置體系做到了定型化、工具化、標(biāo)準(zhǔn)化，使施工成本得以降低，經(jīng)濟(jì)效率和生產(chǎn)效益會(huì)得到更明顯的提高。如圖2、3所示。

圖2 建筑物轉(zhuǎn)角處型鋼懸挑鋼梁平面布置圖

圖3 型鋼三角挑架

2．陽(yáng)臺(tái)部位的懸挑架布置方案。陽(yáng)臺(tái)一般為懸挑構(gòu)件，受力體系相對(duì)薄弱，所以在陽(yáng)臺(tái)處一般不允許型鋼懸挑梁固定在懸挑板上，直接傳力給陽(yáng)臺(tái)板。如果采用懸挑梁固定在框架邊梁和框架內(nèi)樓板面上，傳力給陽(yáng)臺(tái)根部框架梁和內(nèi)部樓板，會(huì)造成型鋼懸挑梁的布置長(zhǎng)度較長(zhǎng)，這給施工中搭設(shè)、拆除帶來(lái)較大的不便。所以，建議在陽(yáng)臺(tái)處的處理方法:采用筒支受力體系，即型鋼梁一端擱置在邊框梁和樓板上，另一端采用鋼絲繩斜拉，上拉到上一層的陽(yáng)臺(tái)處邊框梁。

(五)懸挑架的結(jié)構(gòu)體系。型鋼懸挑外架的結(jié)構(gòu)體系應(yīng)盡量使用一種，不得不采用不同結(jié)構(gòu)體系架體時(shí)，務(wù)必要做好承載力和變形驗(yàn)算，控制其相對(duì)沉降變形量，保證架體的穩(wěn)定。

(六)連接節(jié)點(diǎn)至關(guān)重要。型鋼與結(jié)構(gòu)連接必須保證連接牢固，安全可靠。兜底鋼絲繩與型鋼連接，特別要注意防止鋼絲繩被型鋼翼刃割傷，施工時(shí)必須采取有效措施。鋼絲繩卡要和鋼絲繩直徑相匹配，每個(gè)接頭用4組繩卡卡牢。立桿、懸挑工字鋼、兜底鋼絲繩和卸貨鋼絲繩應(yīng)盡量保持在同一個(gè)垂直平面內(nèi)，用花籃螺栓調(diào)節(jié)鋼絲繩的張緊度，使鋼絲繩受力保持一致，花籃螺栓的承載力應(yīng)大于或等于鋼絲繩的承載力。

連墻件，JGJ130-2001規(guī)范規(guī)定，連墻件偏離主節(jié)點(diǎn)的距離不應(yīng)大于300mm，宜靠近主節(jié)點(diǎn)設(shè)置，這一點(diǎn)在實(shí)際施工中并不容易實(shí)現(xiàn)。施工方案一般按兩步三跨或兩步兩跨設(shè)置，腳手架的步距一般為1．5m～1．8m，為了方便施工人員行走，通常采用1．8m，由于層高很難與步距的整數(shù)倍匹配，因此連墻件的位置有可能會(huì)在洞口等無(wú)法設(shè)置的地方。編制人員在編制施工方案、架體計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮這一點(diǎn)，給架體施工帶來(lái)麻煩，架體安全穩(wěn)定性存在隱患。

(七)懸挑架的搭設(shè)高度要經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算，高度過(guò)大會(huì)增加安全技術(shù)措施和加大材料截面，增加工程成本。我國(guó)很多地區(qū)一般高度控制在24米以下，如果超過(guò)24米就應(yīng)當(dāng)分段懸挑。按照中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建質(zhì)［2009］87號(hào)《關(guān)于印發(fā)危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法的通知》精神，懸挑式腳手架屬于“危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程范圍”，施工前必須作專項(xiàng)施工方案;架體高度20米及以上懸挑式腳手架屬于“超過(guò)一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程范圍”，除在施工前作專項(xiàng)方案外，并對(duì)該方案經(jīng)5人以上專家進(jìn)行論證。

(八)安全技術(shù)交底。現(xiàn)場(chǎng)管理人員應(yīng)在外架搭設(shè)前對(duì)作業(yè)班組進(jìn)行技術(shù)交底，在預(yù)埋件埋設(shè)期間，重點(diǎn)檢查預(yù)埋件的平面位置、構(gòu)造設(shè)置是否安全可靠。

型鋼懸挑外架經(jīng)驗(yàn)收合格后，對(duì)各使用班組施工使用前應(yīng)進(jìn)行交底，明確懸挑架的懸挑架的使用范圍、荷載限值。如:禁止在架體上推車，在架體上拉結(jié)吊裝纜繩，利用架體吊運(yùn)物料，物料平臺(tái)與架體相連接，任意拆除架體結(jié)構(gòu)件或連墻件，拆除或移動(dòng)架體上安全防護(hù)設(shè)施，利用架體支頂模板等。

三、結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)物質(zhì)和精神文明的不斷進(jìn)步，在高層建筑施工中，懸挑腳手架安全、進(jìn)度、文明施工管理等也越來(lái)越受到各施工單位、行業(yè)主管部門的重視。通過(guò)對(duì)方案的合理選擇、材料的控制，提前的方案編制、正確精準(zhǔn)的計(jì)算以及良好的現(xiàn)場(chǎng)管理，不斷促進(jìn)懸挑架的施工質(zhì)量水平，社會(huì)文明得以不斷向前發(fā)展。

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